無功補償技術(shù)的發(fā)展歷程
http://m.hxud.cn 2013-02-22 10:19 中企顧問網(wǎng)
本文導(dǎo)讀：固家補償裝置是70年代最普遍的無功補償方式，隨著電力電子的應(yīng)用，以及電力部門的考核要求，固定補償不能滿足系統(tǒng)無功的變化，同時因為系統(tǒng)諧波，固定補償裝置對諧波放大形成極大的隱患，該技術(shù)目前慢慢被淘汰。
無功補償方法有很多種，從傳統(tǒng)的帶旋轉(zhuǎn)機械的方式到現(xiàn)代的電力電子元件的應(yīng)用經(jīng)歷了近一個世紀(jì)的發(fā)展歷程，先后出現(xiàn)了調(diào)相機、固定補償電容器、SVC、SVG等產(chǎn)品。同步調(diào)相機和固定補償電容器早期的無功補償裝置是同步調(diào)相機和固定補償電容器。前者運行成本高，安裝復(fù)雜，后者補償容量較大，但不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振。同步調(diào)相機補償方式在目前的無功補償項目中已不再使用。
固定補償裝置主要由電容器、電抗器和機械開關(guān)構(gòu)成，是一種比較簡單的無功補償裝置，可分級、分組投切，但不屬于動態(tài)無功補償，因其價格低廉，適用于負(fù)荷波動不頻繁的場所。固家補償裝置是70年代最普遍的無功補償方式，隨著電力電子的應(yīng)用，以及電力部門的考核要求，固定補償不能滿足系統(tǒng)無功的變化，同時因為系統(tǒng)諧波，固定補償裝置對諧波放大形成極大的隱患，該技術(shù)目前慢慢被淘汰。
SVC（靜止型動態(tài)無功補償裝置）
SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯(lián)組成，現(xiàn)有以下四種型式:
TCR型：它是由提供感性無功的TCR閥和提供容性無功并兼作諧波濾波的濾波器組成，并采用降壓變壓器接線。TCR型SVC不僅能實現(xiàn)靜態(tài)無功功率補償，提高平均功率因數(shù)，而且能同時實現(xiàn)動態(tài)無功功率補償，限制補償設(shè)備與電網(wǎng)之間不必要的無功功率交換，控制電壓波動和閃變等多種功能。
TSC型：在TSC型SVC裝置中，并聯(lián)電容器組被分割成適當(dāng)?shù)慕M數(shù)，用雙向可控硅開關(guān)分別地投入和切除。每相支路由二個主要部分構(gòu)成，即電容器組和可控硅開關(guān)。此外，還有一個元件電抗器，其作用就是限制通過可控硅電流的上升率和防止與網(wǎng)絡(luò)發(fā)生諧振。其最大特點是反應(yīng)時間快，適用范圍廣，分相調(diào)節(jié)，直接補償，裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小；但它屬于有級調(diào)節(jié)，且價格較高。
SR型：SR型屬于另類的電抗器，是串在電路中的自飽和飽和電抗器，其作用不能簡單地看作串入一個可變電感。其輸出電壓是非正弦的，這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。SR型的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)，維護較簡單，反應(yīng)時間較短，運行可靠，可分相補償；缺點是噪音大，本身在三相不平衡時會產(chǎn)生較多諧波電流。因其制造復(fù)雜且價格較高而得不到廣泛應(yīng)用。
TCT型：TCT型的主要特點與TCR型類似，但其設(shè)備中的高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也略大一些，而且由于有油，要求一級防火，因此只宜布置在一層平面或戶外。價格較貴，沒有廣泛應(yīng)用。SVG（靜止無功發(fā)生器）基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹ＥcSVC相比，SVG的響應(yīng)速度更快，運行范圍更寬，諧波電流含量更小，尤其重要的是，電壓較低時SVG仍可向系統(tǒng)注入較大的無功電流，它的儲能元件(如電容器)的容量遠比它所提供的無功容量要小。
固定補償裝置主要由電容器、電抗器和機械開關(guān)構(gòu)成，是一種比較簡單的無功補償裝置，可分級、分組投切，但不屬于動態(tài)無功補償，因其價格低廉，適用于負(fù)荷波動不頻繁的場所。固家補償裝置是70年代最普遍的無功補償方式，隨著電力電子的應(yīng)用，以及電力部門的考核要求，固定補償不能滿足系統(tǒng)無功的變化，同時因為系統(tǒng)諧波，固定補償裝置對諧波放大形成極大的隱患，該技術(shù)目前慢慢被淘汰。
SVC（靜止型動態(tài)無功補償裝置）
SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯(lián)組成，現(xiàn)有以下四種型式:
TCR型：它是由提供感性無功的TCR閥和提供容性無功并兼作諧波濾波的濾波器組成，并采用降壓變壓器接線。TCR型SVC不僅能實現(xiàn)靜態(tài)無功功率補償，提高平均功率因數(shù)，而且能同時實現(xiàn)動態(tài)無功功率補償，限制補償設(shè)備與電網(wǎng)之間不必要的無功功率交換，控制電壓波動和閃變等多種功能。
TSC型：在TSC型SVC裝置中，并聯(lián)電容器組被分割成適當(dāng)?shù)慕M數(shù)，用雙向可控硅開關(guān)分別地投入和切除。每相支路由二個主要部分構(gòu)成，即電容器組和可控硅開關(guān)。此外，還有一個元件電抗器，其作用就是限制通過可控硅電流的上升率和防止與網(wǎng)絡(luò)發(fā)生諧振。其最大特點是反應(yīng)時間快，適用范圍廣，分相調(diào)節(jié)，直接補償，裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小；但它屬于有級調(diào)節(jié)，且價格較高。
SR型：SR型屬于另類的電抗器，是串在電路中的自飽和飽和電抗器，其作用不能簡單地看作串入一個可變電感。其輸出電壓是非正弦的，這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。SR型的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)，維護較簡單，反應(yīng)時間較短，運行可靠，可分相補償；缺點是噪音大，本身在三相不平衡時會產(chǎn)生較多諧波電流。因其制造復(fù)雜且價格較高而得不到廣泛應(yīng)用。
TCT型：TCT型的主要特點與TCR型類似，但其設(shè)備中的高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也略大一些，而且由于有油，要求一級防火，因此只宜布置在一層平面或戶外。價格較貴，沒有廣泛應(yīng)用。SVG（靜止無功發(fā)生器）基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹ＥcSVC相比，SVG的響應(yīng)速度更快，運行范圍更寬，諧波電流含量更小，尤其重要的是，電壓較低時SVG仍可向系統(tǒng)注入較大的無功電流，它的儲能元件(如電容器)的容量遠比它所提供的無功容量要小。
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